(57)【要約】【課題】  簡易且つ安価な製造工程によって形成可能な大容量キャパシタを提供すること。【解決手段】  第１の誘電体膜によって表面全体が覆われた複数の第１の導体粒子を含み、前記複数の第１の導体粒子が前記第１の誘電体膜によって互いに隔離された第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層が有する第１の主面に接している第１の電極と、誘電体によって形成され、前記第１の絶縁層に接する第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層が接する第２の電極を具備すること。【選択図】    図１０
2010219479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の誘電体膜によって表面全体が覆われた複数の第１の導体粒子を含み、前記複数の第１の導体粒子が前記第１の誘電体膜によって互いに隔離された第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層が有する第１の主面に接している第１の電極と、
誘電体によって形成され、前記第１の絶縁層が有する第２の主面に接する第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に接する第２の電極を具備する、
キャパシタ。
【請求項２】
請求項１に記載のキャパシタにおいて、
誘電体によって形成され、前記第２の絶縁層より薄く、且つ前記第１の絶縁層の中に挿入された第３の絶縁層を具備することを、
特徴とするキャパシタ。
【請求項３】
第１の誘電体膜によって表面全体が覆われた複数の第１の導体粒子を含み、前記複数の第１の導体粒子が前記第１の誘電体膜によって互いに隔離され、且つ露出した第１の主面を有する第１の絶縁層と、
誘電体によって形成され、前記第１の絶縁層が有する第２の主面に接する第３の主面を有し、且つ露出した第４の主面を有する第２の絶縁層を具備する、
構造体。
【請求項４】
請求項３に記載の構造体において、
誘電体によって形成され、前記第２の絶縁層より薄く、且つ前記第１の絶縁層に挿入された第３の絶縁層を具備することを、
特徴とする構造体。
【請求項５】
第１の誘電体膜によって表面全体が覆われた複数の第１の導体粒子を含み、前記複数の第１の導体粒子が前記第１の誘電体膜によって互いに隔離された第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層が有する第１の主面に接している第１の電極と、
誘電体によって形成され、前記第１の絶縁層が有する第２の主面に接する第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に接する第２の電極を具備するキャパシタの製造方法であって、
原料粉末をガスと共に噴射する加速工程と、噴射された前記原料粉末に含まれる粒子を下地に衝突させる固着工程とを具備する成膜方法を用い、第２の誘電体膜によって表面が覆われた第２の導体粒子を前記粒子とする前記原料粉末によって、前記第１の絶縁層を形成し、
前記成膜方法を用い、第１の誘電体粒子を前記粒子とする前記原料粉末によって、前記第２の絶縁層を形成する、
キャパシタの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のキャパシタにおいて、
前記キャパシタが、誘電体によって形成され、前記第２の絶縁層より薄く、且つ前記第１の絶縁層の中に挿入された第３の絶縁層を具備し、
前記第３の絶縁層を、前記成膜方法を用い、第２の誘電体粒子を前記粒子とする前記原料粉末によって、前記第３の絶縁層を形成することを、
特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載のキャパシタの製造方法において、
前記第１の絶縁層の形成に用いられる前記原料粉末が、第３の誘電体粒子を含むことを、
特徴とするキャパシタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ、構造体、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャパシタは、例えば、電子機器が発生する雑音を抑制するためのデカップリング・キャパシタ、電子デバイス間の直流電位の相違を解消するためのカップリング・キャパシタ、更にはフィルタの構成部品等として、電子機器に欠かせない部品である。近年の電子機器の小型化には目覚しいものがあるが、このような電子機器の小型化に合わせてキャパシタの小型化への要求も高まっている。
【０００３】
小型化に適したキャパシタには、例えば、セラミックキャパシタとアルミニウム電解キャパシタがある。これらのキャパシタは、単位体積当たりの容量が大きいので、小型化しても大きな容量を維持できる。
【０００４】
セラミックキャパシタでは、誘電体層がチタン酸バリウム等の強誘電体で形成され、必要な容量が確保される（例えば、特許文献１）。セラミックキャパシタを更に大容量化した積層セラミックキャパシタでは、電極と誘電体層が交互に積層されている。一方、アルミニウム電解キャパシタでは、粗面化により陽極箔の表面積が拡大されて大容量化が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−４７５８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、何れのキャパシタでも、大容量化のためには、複雑且つ精密な製造工程が要求される。このため、これらのキャパシタを大容量化しようとすると、製造コストが高くなる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、簡易且つ安価な製造工程によって形成可能な大容量キャパシタと、このような大容量キャパシタの形成に用いられる構造体と、その製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、第１の誘電体膜によって表面全体が覆われた複数の第１の導体粒子を含み、前記複数の第１の導体粒子が前記第１の誘電体膜によって互いに隔離された第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層が有する第１の主面に接している第１の電極と、誘電体によって形成され、前記第１の絶縁層が有する第２の主面に接する第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層に接する第２の電極を具備するキャパシタを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本キャパシタによれば、簡易且つ安価な製造工程によって形成可能な大容量キャパシタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】酸化アルミニウムによって表面が覆われたＡｌ粉末を、ガスデポジッション法によってアルミニウム箔上に固着させて堆積膜を形成し、その断面を透過電子顕微鏡によって観察した画像の特徴を表した図である。
【図２】誘電体膜で表面が覆われた、堆積前の導体粒子の断面構造を説明する模式図である。
【図３】酸化アルミニウムによって表面が覆われたＡｌ粉末とチタン酸バリウム（BaTiO3）粒子の混合粉末を原料粉末とし、ガスデポジッション法によって形成された堆積膜の断面を透過電子顕微鏡によって観察した画像の一例を説明する図である。
【図４】図３を参照して説明した堆積膜を誘電体層とする、キャパシタの構成を説明する概念図である。
【図５】キャパシタの耐圧とリーク電流の関係を説明する図である。
【図６】図４を参照して説明したキャパシタで、ブレイクダウンが起きるメカニズムを説明する図である（その１）。
【図７】図４を参照して説明したキャパシタで、ブレイクダウンが起きる他のメカニズムを説明する図である（その２）。
【図８】耐圧を向上させるために、本発明者が最初に検討したキャパシタの構成を説明する概念図である。
【図９】実施例１のキャパシタ全体の構成を説明する断面図である。
【図１０】実施例１のキャパシタ本体の断面を説明する図である。
【図１１】チタン酸バリウム層及びキャピラリ膜の製造工程を説明する断面図である。
【図１２】上部電極の形成工程を説明する断面図である。
【図１３】実施例１〜４に関するデータ（誘電体層の構成及びキャパシタ化した場合の特性）が纏められた表（表１）である。
【図１４】実施例５〜８に関するデータ（誘電体層の構成及びキャパシタ化した場合の特性）が纏められた表（表２）である。
【図１５】比較例に関するデータと、各実施例のキャパシタに誘電体層を除く構成が類似した、従来のキャパシタのデータが纏められた表（表３）である。
【図１６】キャピラリ膜と下部電極の間及びキャピラリ膜と上部電極の間双方に、チタン酸バリウム層が形成された、比較例２のキャパシタの等価回路である。
【図１７】実施例１のキャパシタの等価回路である。
【図１８】実施例１の構造体の構成を説明する断面図である。
【図１９】本発明者が使用してきた、ガスデポジション装置の構成を説明する図である。
【図２０】本実施例２のキャパシタの概要を説明する断面図である。
【図２１】実施例３のキャパシタの概要を説明する断面図である。
【図２２】実施例４のキャパシタの概要を説明する断面図である。
【図２３】実施例５のキャパシタの構成を説明する断面図である。
【図２４】キャパシタフィルムの構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。尚、図面が異なっても対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１２】
（１）ガスデポジッション法を用いたキャパシタの形成
（i）容  量
粒子が集合した粉末をガスと共に噴射して基板に固着させる成膜方法（以下、ガスデポジッション法と呼ぶ）は、簡易且つ安価な成膜方法である。また、ガスデポジッション法は、成膜温度が１０００℃を超えるセラミック膜を、室温で成膜可能とするユニークな成膜方法でもある。
【００１３】
本発明者は、このガスデポジッション法を長らく研究してきた。
【００１４】
その過程で、本発明者は、誘電体膜によって表面が覆われた導体粒子（例えば、表面が酸化されたＡｌ粒子）を原料粉末として、ガスデポジッション法により金属膜を形成し、その構造及び物性を調べた。
【００１５】
ガスデポジッション法では、粒子がガスによって音速以上に加速されて、基板に激しく衝突する。その時の衝撃で粒子が基板に固着し、厚膜が形成される。
【００１６】
この時、基板に固着した粒子は、衝突時の衝撃によって、原形を止めないほど変形する。従って、導体粒子の表面を覆っていた誘電体膜が、衝突後も導体粒子の表面を覆っているか或いは誘電体膜を突き破って導体粒子同士が固着するかは不明であった。
【００１７】
この点に関し、ガスデポジションにかかわる研究者達は、衝撃時に、活性な新生面が粒子表面を覆う酸化膜等を突き破って出現し、粒子同士が固着すると考えている。
【００１８】
図１は、酸化アルミニウムによって表面が覆われたＡｌ粉末を、ガスデポジッション法によってアルミニウム箔上に固着させて堆積膜を形成し、その断面を透過電子顕微鏡によって観察した画像の特徴を表した図面である。
【００１９】
堆積膜の形成に用いたＡｌ粉末は、厚さ１０〜１００ｎｍの酸化アルミニウムによって表面が覆われた平均粒径３μｍ±１μｍ（±の後の数字は標準偏差を表す）のＡｌ粒子が集合したものである。ここで、成膜条件の詳細は、後述する実施例１の第１の絶縁層５６と同じである。また、Ａｌ粒子の平均粒径は、遠心分離沈降法によって測定したものである（以下の説明でも、同様である。）。
【００２０】
図２は、堆積前の粒子の断面構造を説明する模式図である。図２に示すように、原料粉末を形成する粒子２は、導体粒子４（ここでは、Ａｌ粒子）の表面全体が誘電体膜６（ここでは、酸化アルミニウム）によって覆われている。ここで、粒子２の形状は、概ね球形である。
【００２１】
しかし、粒子２が基板に衝突して形成された堆積膜中では、図１に示すようにＡｌ粒子８は大きく変形している。一方、個々のＡｌ粒子８は分離しており、粒子間には酸化アルミニウム層１０が介在している。すなわち、堆積膜中でも、Ａｌ粒子８（導体粒子）の表面全体は、酸化アルミニウム（誘電体）によって覆われている。
【００２２】
ところで、図１に示すように、酸化アルミニウム１０は、毛細血管のように堆積膜中に張り巡らされ、Ａｌ粒子８を離隔している（但し、酸化アルミニウム１０は、毛細管ではなく、導体粒子１０の間に介在する誘電体膜の連続体である。）。そこで、このように導体粒子を離隔する誘電体膜を、以後、キャピラリと呼ぶこととする。
【００２３】
また、図１に示すような、導体粒子（例えば、Ａｌ粒子８）とキャピラリ（例えば、酸化アルミニウム１０）によって形成された複合体を、以後、キャピラリ膜と呼ぶこととする。
【００２４】
図１及び図２を参照して説明した成膜法は、研究者達が考えてきたような、強い衝撃によって新生面が露出し、粒子同士が強固に密着するという成膜メカニズムに基づくものではない。この成膜方法は、粒子コア部の導体（金属等）の塑性を利用して、個々の粒子が、その表面に形成されている誘電体被膜が破壊しない程度に塑性変形することで、個々の粒子が一体化・固着するというメカニズムに基づく成膜方法である。すなわち、本成膜方法は、粒子を原料とし、導体の塑性変形を利用する成膜方法といえる。
【００２５】
次に、本発明者は、このような堆積膜の電気的特性を調べた。個々のＡｌ粒子８が絶縁性の酸化アルミニウム膜１０によって分離されている構造から予測されるように、堆積膜は、抵抗値が極めて高く、絶縁性であった。
【００２６】
この様な結果に基づいて、本発明者は、上記堆積膜の活用法の一つとして、上記堆積膜がキャパシタの誘電体層（キャパシタの電極間に配置される絶縁層）として使用可能か検討することとした。
【００２７】
そこで、本発明者は、まず、上記堆積膜の上面に金属電極を形成し、当該金属電極を上部電極とし、アルミニウム箔製の基板を下部電極とする試料を作製して、単位面積当たりの容量（容量密度）を測定した。尚、堆積膜の厚さは、２５０μｍである。
【００２８】
測定の結果得られた容量密度は、従来のキャパシタの容量密度を超える、３０μＦ/ｃｍ2という極めて高い値であった。例えば、高誘電率を有するチタン酸バリウムを誘電体層し、誘電体層の厚さを１μｍと薄くしたセラミックキャパシタでさえ、その容量密度は２．５μF/ｃｍ２でしかない。
【００２９】
このように容量密度が高くなった理由は、隣接するＡｌ粒子８同士が、極薄い酸化アルミニウム１０を介して、容量的に結合しているためと考えられる。
【００３０】
更に、ガスデポジッション法は、簡易且つ安価な厚膜の製造方法である。従って、ガスデポジッション法によって形成した堆積膜を誘電体層としてキャパシタを作製すれば、大容量キャパシタを簡易且つ安価に製造することが可能になる。
【００３１】
このような知見に基づき、本発明者は、ガスデポジッション法で形成した堆積膜を、誘電体層とするキャパシタの検討を更に進めることとした。
【００３２】
そこで、本発明者は、ガスデポジッション法で形成した堆積膜の容量密度を更に高くする成膜条件を種々検討した。その結果、導体粒子４の表面を覆う誘電体膜６が薄くなると、容量密度が高くなることが明らかになった。また、誘電率の高い誘電体粒子（例えば、チタン酸バリウム（BaTiO3）粒子）を原料粉末に混合すると、堆積膜の容量密度が高なることも明らかなった。
【００３３】
図３は、酸化アルミニウムによって表面が覆われたＡｌ粒子とチタン酸バリウム（BaTiO3）粒子の混合粉末を原料粉末とし、ガスデポジッション法によって形成された堆積膜の断面を透過電子顕微鏡によって観察した断層像の一例である。ここで、酸化アルミニウムの厚さは１０〜１００ｎｍであり、Ａｌ粉末の粒径は３μｍ±１μｍである。また、チタン酸バリウム粒子の粒径は１００ｎｍである。そして、上記混合粉末に於けるチタン酸バリウムの割合は、体積比率で５％である（以下、５vol％のように表す）。尚、成膜条件の詳細は、後述する実施例１の第２の絶縁層５８と同じである。
【００３４】
測定の結果、この堆積膜の容量密度は、１００μF/ｃｍ２と非常に高いことが明らかになった。尚、この時の堆積膜の厚さは、１０μｍである。
【００３５】
図３に示すように、原料粉末に混合されたチタン酸バリウム粒子１２は、Ａｌ粒子８の表面を覆う酸化アルミニウム１０の連続体中に分散された状態で堆積膜に取り込まれる。この例では、酸化アルミニウム１０とチタン酸バリウム粒子１２によって形成される誘電体膜（キャピラリ）１４が、Ａｌ粒子８を離隔している。
【００３６】
図３に示した例では、チタン酸バリウム粒子１２は粒子の形を留めている。しかし、チタン酸バリウム粒子１２が、原形を留めず変形して、連続した膜（以下、連続膜と呼ぶ）を形成することもある。特に、チタン酸バリウムの割合が高くなると、チタン酸バリウム粒子１２は、連続膜を形成しやすい。このような堆積膜を詳細に観察すると、酸化アルミニウム被膜によって覆われたＡｌ粒子８の間に、チタン酸バリウム製の連続膜（以下、チタン酸バリウム連続膜）が存在している。この場合、酸化アルミニウム被膜とチタン酸バリウム連続膜によって形成される誘電体膜（キャピラリ）によって、Ａｌ粒子８が離隔されている。
【００３７】
チタン酸バリウムは、比誘電率が３０００にも及ぶ高誘電率材料である。このような誘電体が、導体粒子（Ａｌ粒子８）の間に介在すると、誘電体膜（キャピラリ膜）１４の平均的な誘電率が増加する。このため、キャパシタの容量密度が、大きくなると考えられる。
【００３８】
（ii）耐  圧
図４は、図３を参照して説明した堆積膜を誘電体層１６とするキャパシタ１８の構成を説明する概念図（断面図）である。図４に示すように、キャパシタ１８は、ガスデポジション法で形成した誘電体層１６と、この誘電体層１６を上下から挟む、上部電極２０と下部電極２２を有している。
【００３９】
尚、図４には、酸化アルミニウム被膜２４によって覆われたＡｌ粒子８がチタン酸バリウム連続膜２６によって離隔された堆積膜を誘電体層１６とする、キャパシタが図示されている。しかし、以下の説明は、Ａｌ粒子８を隔離する誘電体膜（キャピラリ）１４が酸化アルミニウムだけで形成された堆積膜（図１参照）を、誘電体層とするキャパシタにも共通する。
【００４０】
また、以下の説明は、Ａｌ粒子８を隔離する誘電体膜（キャピラリ）１４が酸化アルミニウムだけで形成されている堆積膜図１参照）を、誘電体層とするキャパシタにも共通する。また、以下の説明は、Ａｌ粒子８の表面を覆う酸化アルミニウム１０の連続体膜中にチタン酸バリウム粒子１２が分散した膜（図３参照）を、誘電体層とするキャパシタにも共通する。
【００４１】
図４に示すように、誘電体層１６の大半は、導体粒子であるＡｌ粒子８によって占められている。このため、キャパシタ１８に電圧が印加されると、電界はＡｌ粒子８の間に介在する誘電体膜（キャピラリ）１４に印加される。従って、キャパシタ１８の耐圧は、この誘電体膜（キャピラリ）１４の耐性によって決まる。
【００４２】
尚、誘電体層１６を形成する導体粒子の数は大量で、且つ形は不定形である。このような導体粒子を図示するのは、困難である。従って、図４では、導体粒子は、模式的に表されている。以下の図面でも、同様に、導体粒子は模式的に表されている。
【００４３】
図５は、キャパシタの耐圧とリーク電流の関係を説明する図である。横軸は、キャパシタに印加される電圧である。縦軸は、キャパシタに流れる電流である。キャパシタに電圧を印加すると、微量のリーク電流２８流れる。しかし、電圧が増加していくと、あるところでブレイクダウンが起きて急激に電流が増加する。このように電流が急激に増加する電圧が、耐圧３０である。
【００４４】
図６は、図４を参照して説明したキャパシタで、ブレイクダウンが起きるメカニズムを説明する図である。
【００４５】
上述したようにキャパシタ１８に印加された電圧は、略すべてＡｌ粒子８間の薄い誘電体膜（キャピラリ）１４に印加される。キャパシタ１８に印加する電圧を上げて行くと、誘電体膜（キャピラリ）１４が薄くなっている箇所でブレイクダウンが生じ、電流パス３２（電流が流れ易くなっている経路）が形成される。このため、キャパシタ１８のブレイクダウン電圧は、低くなる。
【００４６】
図７は、図４を参照して説明したキャパシタで、ブレイクダウンが起きる他のメカニズムを説明する図である。
【００４７】
上述したように、堆積膜中のＡｌ粒子８の表面は、酸化アルミニウム被膜２４によって覆われている。しかし、成膜時の衝撃によって、一部のＡｌ粒子同士が結合する場合も想定できる。このような結合が連続して発生すると、電流パス３２が形成されると考えられる。このような場合にも、キャパシタ１８のブレイクダウン電圧は、低くなる。
【００４８】
本発明者が、上記キャパシタ１８の電気的特性を評価したところ、耐圧は３Ｖ程度であった。
【００４９】
この値は、電解キャパシタの耐圧５Ｖに近い。
【００５０】
しかし、セラミックキャパシタの耐圧５０Ｖには及ばない。従って、ガスデポジッション法で形成された堆積膜を誘電体層とするキャパシタを実用化のためには、耐圧の更なる向上が望まれる。
【００５１】
（２）耐圧の向上
図８は、耐圧を向上させるために、本発明者が最初に検討したキャパシタの構成を説明する概念図である。
【００５２】
上記キャパシタ１８の耐圧は、導体粒子（Ａｌ粒子８）間に介在する誘電体膜（キャピラリ）１４を厚くすれば、改善することができる。しかし、誘電体膜（キャピラリ）１４が厚くなると、キャパシタ１８の容量は減少してしまう。
【００５３】
そこで、本発明者は、図８に示すように、チタン酸バリウムによって形成された絶縁層３４を、上記堆積膜（キャピラリ膜）３６と電極２０の間及び上記堆積膜（キャピラリ膜）３６と電極２２の間に形成したキャパシタ３８を検討した。
【００５４】
尚、堆積膜（キャピラリ膜）３６の構成は、図４を参照して説明したキャパシタ１８の誘電体層１６の構成と同じである。また、絶縁層３４は、チタン酸バリウム粒子を用いてガスデポジッション法によって形成されたものである。
【００５５】
上述したように、図４を参照して説明したキャパシタ１８の耐圧は３Ｖ程度である。これに対して、キャパシタ３８の耐圧は、２０Ｖに達する。このように、堆積膜（キャピラリ膜）３６と電極２０,２２の間に絶縁層３４を形成することは、耐圧の向上に有効である。
【００５６】
しかし、下記実施例１で説明するように、下部電極２２と堆積膜（キャピラリ膜）３６の間又は上部電極２０と堆積膜（キャピラリ膜）３６の間の何れか一方に、絶縁層３４を形成するだけでも、耐圧の改善は可能である。更に、このような構成によれば、容量密度も改善される。
【００５７】
また、下記実施例２で説明するように、誘電体で形成された絶縁層を堆積膜３６に挿入することによって、耐圧を更に向上させることが可能になる。
【００５８】
以下、実施例に従って、これらの点について説明する。
【実施例１】
【００５９】
（１）構  成
図９は、本実施例のキャパシタ全体の構成を説明する断面図である。
【００６０】
図９に示すように、本キャパシタ４０は、第１の電極（上部電極２０）と、誘電体層４２と、第２の電極（下部電極２２）を含むキャパシタ本体４４を有している。
【００６１】
また、本キャパシタ４０は、上部電極２０に接続された第１のリード電極４６と、下部電極２２に接続された第２のリード電極４８を有している。
【００６２】
また、本キャパシタ４０は、キャパシタ本体４４を格納するケース５０（例えば、セラミックパケージ）を有している。
【００６３】
図１０は、本キャパシタ本体４４の断面を説明する図である。
【００６４】
図１０に示すように、本キャパシタ４０（キャパシタ本体４４）は、誘電体膜(キャピラリ)１４によって表面全体が覆われた複数の導体粒子５４を含み、複数の導体粒子５４が誘電体膜(キャピラリ)１４によって互いに隔離された第１の絶縁層（キャピラリ膜）５６を有している。
【００６５】
尚、導体粒子５４は、例えば、Ａｌ粒子８である。また、誘電体膜(キャピラリ)１４は、例えば、このＡｌ粒子８の表面を覆う酸化アルミニウム被膜２４と、酸化アルミニウム被膜２４の間を満たすチタン酸バリウム連続膜２６によって形成されている。
【００６６】
また、本キャパシタ４０（キャパシタ本体４４）は、第１の絶縁層５６が有する第１の主面６２に接している第１の電極（上部電極２０）を有している。
【００６７】
また、本キャパシタ４０（キャパシタ本体４４）は、誘電体によって形成され、第１の絶縁層５６が有する第２の主面６０に接する第３の主面６３を有する第２の絶縁層５８を有している。
【００６８】
ここで、上記誘電体は、チタン酸バリウムである。すなわち、第２の絶縁層５８はチタン酸張りウム層である。ここで、チタン酸バリウム（BaTiO3）は、良く知れているように絶縁体である。尚、第２の絶縁層５８は、誘電体のみによって形成されることが好ましい。
【００６９】
また、本キャパシタ４０（キャパシタ本体４４）は、第２の絶縁層５８が有する第４の主面６４に接している第２の電極（下部電極２２）を有している。
【００７０】
ここで、この第１の絶縁層５６（キャピラリ膜）の厚さは、５３μｍである。一方、第２の絶縁層５８（チタン酸バリウム層６８）の厚さは、２μｍである。
【００７１】
（２）製造方法
次に、製造工程に従って、本キャパシタ４４の構成を詳しく説明する。
【００７２】
図１１は、チタン酸バリウム層６８及びキャピラリ膜７０の製造工程を説明する断面図である。
【００７３】
（i）チタン酸バリウム層の形成工程（図１１参照）
まず、厚さ５０μｍのアルミニウム箔６６の上に、ガスデポジション法によって、厚さ５μｍのチタン酸バリウム層６８（第２の絶縁層５８）を堆積する。尚、アルミニウム箔６６は、最終的には、下部電極２２になる。
【００７４】
このチタン酸バリウム層６８の堆積は、下記「（５）ガスデポジッション法」で説明する方法に従って行われる。原料粉末は、平均粒子径５０ｎｍのチタン酸バリウム粒子が集合した粉末である。特に断らないが、以後の説明においても、ガスデポジション法による成膜は、下記「（５）ガスデポジッション法」で説明する方法に従って行われる。
【００７５】
尚、原料粉末は、誘電体粒子のみによって形成されていることが好ましい。
【００７６】
（ii）キャパシタ膜の形成工程（図１１参照）
次に、このチタン酸バリウム層６８（第２の絶縁層５８）の上に、ガスデポジション法によって、厚さ約５０μｍのキャピラリ膜７０（第１の絶縁層５６）を堆積する。
【００７７】
原料粉末は、表面酸化処理の施されたアルミニウム粒子に、チタン酸バリウム粒子を５ｖｏｌ％（体積比）添加した混合粉末である。ここで、アルミニウム粒子の平均粒子径は、３μｍ±１μｍである。チタン酸バリウム粒子の平均粒子径は５０ｎｍである。
【００７８】
ここで、表面酸化処理とは、大気中でアルミニウム粒子を５５０℃で５時間、加熱する処理のことである（以下の実施例でも、同じである。）。この表面酸化処理によって、アルミニウム粒子の表面全体に、自然酸化膜より厚い約５ｎｍの酸化アルミニウムが形成される。すなわち、アルミニウム粒子（導体粒子４）の表面は、酸化アルミニウム（誘電体膜６）で覆われている（図２参照）。
【００７９】
尚、原料粉末中の導体粒子（Ａｌ粒子）は基板に固着して、キャピラリ膜を形成する導体粒子となる。従って、原料粉末中の導体粒子の表面を覆う誘電体膜（酸化アルミニウム膜）とチタン酸バリウム粒子が、キャピラリを形成する。
【００８０】
（iii）上部電極の形成工程（図１２参照）
次に、上部電極２０（第１の電極）を形成する。
【００８１】
図１２は、上部電極２０の形成工程を説明する断面図である。
【００８２】
まず、キャピラリ膜７０（第１の絶縁層５６）の上面（第１の絶縁層の主面６２）にシード電極となるＡｕ膜（図示せず）を、蒸着法によって堆積する。その後、このシード電極の上に、上部電極２０の形成予定位置で開口部するフォトレジスト膜を形成する。
【００８３】
次に、この開口部に電解メッキによって、Ａｕメッキ層を形成する。
【００８４】
その後、上記フォトレジストを除去し、露出したＡｕ膜（蒸着膜）をミリングもしくは化学エッチングによって除去する。
【００８５】
本工程によって、上部電極２０（第１の電極）が完成する。
【００８６】
（iv）リード線形成及びケース格納工程（図９参照）
まず、上部電極２０及び下部電極２２に、夫々、第１のリード電極４６及び第２のリード電極４８を接続する。
【００８７】
次に、第１のリード電極４６及び第２のリード電極４８が設けられたキャパシタ本体４４を、絶縁性のケース５０（例えば、セラミックパッケージ）に、第１のリード電極４６及び第２のリード電極４８の先が外部に露出するように収納する。
【００８８】
本工程によって、キャパシタ４０が完成する。
【００８９】
（３）特  性
図１３には、本実施例と後述する実施例２〜４に関するデータ（誘電体層の構成及び特性）を纏めた表(表１)が記載されている。
【００９０】
図１４には、後述する実施例５〜８に関するデータ（誘電体層の構成及び特性）を纏めた表（表２）が記載されている。
【００９１】
図１５には、後述する比較例に関するデータと、上記各実施例のキャパシタに誘電体層を除く構成が類似した、従来のキャパシタのデータとを纏めた表（表３）が記載されている。例えば、本実施例のキャパシタ４０の構成は、誘電体層がキャピラリ膜で形成されている点を除き、誘電体層が一層の従来のセラミックキャパシタに類似している。そこで、表３の第４行目には、単層セラミックキャパシタのデータが記載されている。
【００９２】
表１乃至３の第１列目には、各行に記載されたデータが何れの各実施例等のキャパシタに関するものであるかが記載されている。
【００９３】
第２列目には、各キャパシタの基本構造と基材が記載されている。
【００９４】
第３列目には、各キャパシタを形成する誘電体層の構成が記載されている。各キャパシタの構成は、夫々の誘電体層を形成する絶縁層の種類とその厚さによって表されている。
【００９５】
尚、第３列目の各行に記載された「キャピラリ膜」とは、表面酸化処理の施されたアルミニウム粒子にチタン酸バリウム粒子を添加した混合粉末を原料粉末として、ガスデポジッション法で形成した絶縁層のことである。
【００９６】
また、「BaTiO3層」とは、チタン酸バリウム粒子が集合した粉末を原料粉末として、ガスデポジッション法で形成したチタン酸バリウム層のことである。
【００９７】
第４列目には、各キャパシタの誘電体層の厚さが記載されている。
【００９８】
第５列目には、各キャパシタの容量密度が記載されている。但し、実施例５乃至８の多層キャパシタの容量密度は、誘電体層一層当たりに換算されている。容量密度の測定周波数は、１５０ｋＨｚである。
【００９９】
第６列目には、各キャパシタの耐圧が記載されている。
【０１００】
表１の第２行目に示すように、本実施例のキャパシタ４０の容量密度は、３００μＦ/ｃｍ２である。この値は、従来のセラミックキャパシタの容量密度２.５より格段に高い（表３の第４行目参照）。すなわち、本キャパシタ４０によれば、簡易且つ安価なガスデポジッション法によって、大容量キャパシタを形成することができる。
【０１０１】
ところで、表３の第２行目には、下記比較例１に関するデータが記載されている。比較例１のキャパシタは、ガスデポジッション法で形成したキャピラリ膜の上面及び下面の双方に直接、電極を形成したキャパシタである。このキャパシタの耐圧は、３Ｖと低い。
【０１０２】
これに対して、本キャパシタ４０の耐圧は、２０Ｖである（表１の第２行目参照）。このような高い耐圧が得られた理由は、下部電極２２とキャピラリ膜７０（第１の絶縁層５６）の間に形成されたチタン酸バリウム層６８（第２の絶縁層５８）が、電流パスの形成を妨げるからである。
【０１０３】
ところで、表３の第３行目には、下記比較例２のキャパシタに関するデータが記載されている。比較例２のキャパシタは、キャピラリ膜７０と下部電極２２の間だけでなく、キャピラリ膜７０と上部電極２０の間にもチタン酸バリウム層が形成されたキャパシタである。
【０１０４】
比較例２のキャパシタの耐圧は、２０Ｖである。この値は、本キャパシタの耐圧２０Ｖに等しい。
【０１０５】
この結果は、誘電体で形成された絶縁層（例えば、チタン酸バリウム層６８）を、キャピラリ膜７０と下部電極２２の間に設けるだけで、電流パスの形成を抑制できることを示している。一方、後述する実施例２の結果は、誘電体で形成された絶縁層を、キャピラリ膜７０と上部電極２０の間に設けるだけも、電流パスの形成を抑制できることを示している。
【０１０６】
これらの結果は、誘電体で形成された絶縁層を、キャピラリ膜７０と上部電極２０の間及びキャピラリ膜７０と下部電極２２の間の何れか一方に設けるだけで、電流パスの形成を抑制できることを示している。
【０１０７】
ところで、比較例２のキャパシタの容量密度は、２００μＦ/ｃｍ２である。この値は、本キャパシタの容量密度３００μＦ/ｃｍ２より低い。
【０１０８】
この結果は、絶縁層（例えば、チタン酸バリウム層６８）が設けられる箇所を一箇所にすることによって、容量密度を高くできることを示している。
【０１０９】
このように容量密度が高くなる理由は、以下のように説明することがでる。
【０１１０】
図１６は、キャピラリ膜７０と下部電極２２の間及びキャピラリ膜７０と上部電極２０の間双方に、チタン酸バリウム層が形成された、比較例２のキャパシタの等価回路である。図１７は、本キャパシタの等価回路である。
【０１１１】
図１６に示されるように、比較例２のキャパシタの等価回路は、下部電極２２に接するチタン酸バリウム層に対応する等価回路７４と、キャピラリ膜に対応する等価回路７６と、上部電極２０に接するチタン酸バリウム層に対応する等価回路７８とによって形成されている。
【０１１２】
ここで、キャピラリ膜の等価回路７６では、導体粒子５４（Ａｌ粒子８）が形成する微小抵抗８０と、隣接する導体粒子５４（Ａｌ粒子８）と誘電体膜（キャピラリ）１４が形成する微小キャパシタ８２が網の目状に接続されている。
【０１１３】
ここで、導体粒子５４は、導電性の物質によって形成されている。従って、微小抵抗８０の抵抗値は小さい。一方、導体粒子５４の間隔は、１０ｎｍ〜数百ｎｍと極めて狭い。従って、微小キャパシタ８２の容量は大きい。
【０１１４】
すなわち、キャピラリ膜では、大容量の微小キャパシタ８２と低抵抗の微小抵抗８０が網の目状に接続されている。このため、キャピラリ膜を誘電体層として形成したキャパシタの容量は、大きくなる。
【０１１５】
一方、チタン酸バリウム層に対応する等価回路７４では、複数のキャパシタ８４が、キャピラリ膜を形成する微小キャパシタ８２に直列に接続されている。
【０１１６】
ここで、チタン酸バリウム層の厚さは数μｍである。チタン酸バリウム層がこのように厚いので、キャパシタ８４の容量は小さくなる。
【０１１７】
図１６に示すように、比較例２のキャパシタでは、このような低容量キャパシタ８４が、キャピラリ膜（キャピラリ膜の等価回路７６）の上下に直列に接続されている。このため、比較例２のキャパシタの容量は小さくなる。
【０１１８】
一方、本実施例のキャパシタ４０の等価回路では、チタン酸バリウム層６８に由来する低容量キャパシタ８４は、キャピラリ膜（キャピラリ膜の等価回路７６）の下側にしか接続されていない（図１７参照）。一方、キャパシタ膜の等価回路７６を形成する微小キャパシタ８２は、直接、上部電極２０に接続されている。このため、本キャパシタ４０の容量は、大きくなる。
【０１１９】
以上説明したように、本キャパシタ４０の耐圧では、チタン酸バリウム層６８を電極２０,２２との間に一層設けただけにも拘わらず、耐圧が十分高くなる。しかも、本キャパシタ４０の容量は、キャピラリ膜７０と上下の電極２０,２２の間夫々に、チタン酸バリウム層を設けたキャパシタより大きくなる。
【０１２０】
（４）構造体
以上の例では、基板として用いられたアルミニウム箔６６が、下部電極２２になる。
【０１２１】
しかし、アルミニウム箔６６から、チタン酸バリウム層６８とキャピラリ膜７０によって形成された構造体を、ウェットエッチング等によって剥離してもよい。
【０１２２】
このような構造体は、キャパシタ製造用の部材として用いることができる。すなわち、このような構造体の上面及び下面の夫々に電極を形成すれば、所望のキャパシタを製造することができる。
【０１２３】
図１８は、このような構造体１２０の構成を説明する断面図である。
【０１２４】
このような構造体１２０は、第１の誘電体膜（キャピラリ）１４によって表面全体が覆われた複数の第１の導体粒子５４を含み、複数の第１の導体粒子５４が第１の誘電体膜（キャピラリ）１４によって互いに隔離された第１の絶縁層５６を具備している。第１の絶縁層５６は、露出した第１の主面６２を有している。
【０１２５】
また、構造体１２０は、誘電体によって形成され、第１の絶縁層５６が有する第２の主面６０に接する第３の主面６３を有し、且つ露出した第４の主面６４を有する第２の絶縁層５８を具備している。尚、第２の絶縁層５８は、誘電体のみによって形成されることが好ましい。
【０１２６】
これらの露出面に、夫々、上部電極２０及び下部電極２２を形成することによって、所望のキャパシタを製造することができる。
【０１２７】
（５）ガスデポジション法    
図１９は、本発明者が使用してきた、ガスデポジション装置８６の構成を説明する図である。
【０１２８】
図１９を参照して、キャピラリ膜等の形成に用いられるガスデポジション法を説明する。
【０１２９】
ガスデポジション装置８６は、成膜室８８と、排気装置９０と、浮遊粒子発生装置１０１と、ガス供給装置１０８を具備している。ここで、浮遊粒子発生装置１０１は、浮遊粒子発生容器１００と振動器１１６を具備している。また、排気装置９０は、ブースターポンプ９２と真空ポンプ９４を具備している。
【０１３０】
ガスデポジションは、このようなガスデポジション装置８６を用いて、以下の手順に従って実施される。
【０１３１】
まず、基板９６を基板ホルダ９８に固定する。
【０１３２】
次に、成膜室８８の内部を排気装置９０によって排気する。
【０１３３】
次に、原料粉末を、図示されていない真空装置で約８０度に加熱しながら、３０分間真空脱気する。この前処理によって、粉末表面に吸着した水分を除去する。  次に、浮遊粒子発生装置１０１の浮遊粒子発生容器１００に、上記前処理を施した原料粉末１０２を充填する。
【０１３４】
次に、浮遊粒子発生装置１０１を排気する。排気は、浮遊粒子発生装置１０１と排気装置９０を接続する、配管１０４に設けられた第１のバルブ１０６を開いて行う。
【０１３５】
この時、ガス供給装置１０８を浮遊粒子発生装置１０１に接続する、配管１０９に設けられた第２のバルブ１１０は、閉じられている。また、浮遊粒子発生装置１０１を成膜室８８に接続する配管１１２に設けられた第３のバルブ１１４も、閉じられている。浮遊粒子発生装置１０１の排気終了後、第１のバルブ１０６は、閉じられる。
【０１３６】
次に、振動器１１６によって、浮遊粒子発生容器１００全体に振動を印加する。振動が加えられた浮遊粒子発生容器１００は、原料粉末１０２全体を振動させ攪拌する。
【０１３７】
次に、原料粉末１０２の攪拌を継続したまま、第２のバルブ１１０を開いて、ガス供給装置１０８から浮遊粒子発生容器１００に圧縮ガス（例えば、Ｈｅガス）を導入する。すると、原料粉末１０２を形成する微粒子が圧縮ガスと混合され、圧縮ガス中を浮遊し始める。このようにして、原料粉末１０２が、浮遊粒子化される。
【０１３８】
次に、配管１１２に設けたバルブ１１４を開いて、この浮遊粒子１１７を、スリット状のノズル１１８から成膜室８８に配置した基板９６に向かって噴射する。
【０１３９】
成膜室は、排気装置９０によって減圧されている。このため、浮遊粒子１１７は、音速程度の高速で基板９６に向かって噴出する。ノズル１１８から噴出した浮遊粒子１１７は、基板９６に衝突し、基板表面に固着する。
【０１４０】
以上説明したように、ガスデポジション法では、まず、原料粉末１０２をガスと共に噴射する加速工程が実施される。次に、ガスデポジション法では、噴射された原料粉末に含まれる粒子（浮遊粒子１１７）を下地（基板９６）に衝突させ、上記粒子を下地に固着させる固着工程が実施される。
【０１４１】
尚、例えば、チタン酸バリウム層とキャピラリ膜のように異なる構造を有する、複数の堆積膜を積層する場合には、まず、排気された成膜室８８に成膜中の基板を保持したまま、原料粉末を交換する。次に、既に堆積した堆積膜（例えば、チタン酸バリウム層）の上に、次の堆積膜（例えば、キャピラリ膜）を形成する。
【実施例２】
【０１４２】
（１）構  成
図２０は、本実施例のキャパシタ１２２の概要を説明する断面図である。
【０１４３】
図２０に示すように、本キャパシタ１２２では、下部電極２２の上に、第１の絶縁層（キャピラリ膜）５６が形成されている。更に、第１の絶縁層５６の上に、第２の絶縁層（チタン酸バリウム層）５８が形成されている。そして、第２の絶縁層（チタン酸バリウム層）５８の上に、上部電極２０が形成されている。
【０１４４】
尚、第１の絶縁層５６及び第２の絶縁層５８の構造は、夫々、実施例１で説明した、第１の絶縁層及び第２の絶縁層の構造と同じである。
【０１４５】
（２）製造方法
本キャパシタ１２２の製造方法は、実施例１のキャパシタ４０の製造方法と略同じである。但し、アルミニウム箔の上に、第１の絶縁層（キャピラリ膜）５６を形成し、その後、第２の絶縁層（チタン酸バリウム層）５８を形成する点で、本キャパシタ本体１２２の製造方法は、実施例１のキャパシタ４０の製造方法で異なる。
【０１４６】
本実施例のキャパシタ１２２も、実施例１のキャパシタと同様、下部電極２２及び上部電極２０に設けられたリード電極と、キャパシタの本体部分を格納するケース（例えば、セラミックパケージ）を具備している。
【０１４７】
（３）特  性
本実施例のキャパシタの特性は、表１の第３行目に記載されている（図１３参照）。表１に示すように、本キャパシタの特性は、実施例１のキャパシタの特性と同じである。
【０１４８】
すなわち、上部電極側に、第２の絶縁層５８（チタン酸バリウム層）を形成しても、容量及び耐圧が共に高いキャパシタを形成することができる。
【実施例３】
【０１４９】
（１）構  成
図２１は、本実施例のキャパシタ１２４の概要を説明する断面図である。
【０１５０】
本キャパシタ１２４の構成は、実施例１のキャパシタ４０と略同じである。但し、本キャパシタ１２４は、第１の絶縁層１２５（キャピラリ膜）の中に挿入された第３の絶縁層１２６（以下、チタン酸バリウム薄層と呼ぶ）を具備している。ここで、第３の絶縁層１２６は、誘電体（例えば、チタン酸バリウム）によって形成され、第２の絶縁層５８（チタン酸バリウム層６８）より薄い。
【０１５１】
図２１に示すように、本実施例では、第３の絶縁層１２６（チタン酸バリウム薄層）は２層設けられている。
【０１５２】
従って、第１の絶縁層１２５では、第１のキャピラリ膜１２８と、第１のチタン酸バリウム薄層１３０と、第２のキャピラリ膜１３２と、第２のチタン酸バリウム薄層１３４と、第３のキャピラリ膜１３６が、順次積層されている。
【０１５３】
ここで、各チタン酸バリウム薄層１３０,１３４の厚さは、夫々０.５μｍである。一方、各キャピラリ膜１２８,１３２,１３６の厚さは、夫々１０μｍである。従って、第１の絶縁層１２５の厚さは、４４μｍである。
【０１５４】
尚、チタン酸バリウム薄層（第３の絶縁層１２６）の層数は、２層に限られない。例えば、チタン酸バリウム薄層（第３の絶縁層１２６）の層数は、１層であってもよい。或いは、チタン酸バリウム薄層（第３の絶縁層１２６）の層数は、３層以上であってもよい。
【０１５５】
（２）製造方法
本キャパシタ１２４の製造方法は、実施例１のキャパシタ４０の製造方法と略同じである。
【０１５６】
但し、本キャパシタの製造方法では、第１の絶縁膜（キャピラリ膜）５６を形成する工程において、キャピラリ膜の堆積を２度中断して、その間に、第３の絶縁層１２６（チタン酸バリウム薄層１３０,１３４）を、ガスデポジション法によって形成する。尚、原料粉末は、チタン酸バリウム粒子が集合した粉末である。
【０１５７】
尚、チタン酸バリウム薄層１３０,１３４の形成に用いる原料粉末は、粒径０.５μｍのチタン酸バリウム粒子が集合した粉末である。また、原料粉末は、誘電体粒子のみによって形成されていることが好ましい。
【０１５８】
（３）特  性
本キャパシタ１２４の特性は、表１の第４行目に記載されている（図１３参照）。
【０１５９】
本キャパシタ１２４の容量密度は、実施例１のキャパシタ４０と略同じ２８０μｍ/ｃｍ２である。一方、本キャパシタ１２４の耐圧は、実施例１のキャパシタ４０の耐圧２０Ｖより高い、３０Ｖである。
【０１６０】
すなわち、第１の絶縁層１２５（キャパシタ膜）に誘電体の薄層（第３の絶縁層１２６）を挿入すると、容量密度を殆ど減少させずに、キャパシタの耐圧を向上させることができる。
【０１６１】
（４）構造体
本実施例のキャパシタ１２４も、実施例１キャパシタ４０と同様、アルミニウム箔を基板として形成されている。
【０１６２】
従って、実施例１と同じように、第１の絶縁層１２５と第２の絶縁層５８を、このアルミニウム箔から剥離して、キャパシタ製造用の構造体としてもよい。
【実施例４】
【０１６３】
（１）構  成
図２２は、本実施例のキャパシタ１３８の概要を説明する断面図である。
【０１６４】
本キャパシタ１３８の構成は、実施例２のキャパシタ１２２と略同じである（図２０参照）。但し、本キャパシタ１３８は、第１の絶縁層１２５（キャピラリ膜）の中に挿入された第３の絶縁層（チタン酸バリウム薄層）１２６を具備している。ここで、第３の絶縁層１２６は、誘電体（例えば、チタン酸バリウム）によって形成され、第２の絶縁層５８（チタン酸バリウム層６８）より薄い。
【０１６５】
尚、本キャパシタ１３８の構成は、第２の絶縁層５８が下部電極２２と第１の絶縁層１２５の間ではなく、上部電極２０と第１の絶縁層１２５の間に配置されている点を除けば、実施例３のキャパシタ１２４と同じである(図２１参照)。
【０１６６】
(２）製造方法
本キャパシタ１３８の製造方法は、実施例２のキャパシタ１２２の製造方法と略同じである。
【０１６７】
但し、本キャパシタの製造方法では、第１の絶縁膜１２５（キャピラリ膜）を形成する工程において、キャピラリ膜の堆積を２度中断して、その間に、第３の絶縁層１２６（チタン酸バリウム薄層１３０,１３４）をガスデポジション法によって形成する。
【０１６８】
尚、チタン酸バリウム薄層１３０,１３４の形成に用いる原料粉末は、粒径０.５μｍのチタン酸バリウム粒子が集合した粉末である。また、原料粉末は、誘電体粒子のみによって形成されていることが好ましい。
【０１６９】
（３）特  性
本キャパシタ１３８の特性は、表１の第５行目に記載されている（図１３参照）。
【０１７０】
本キャパシタ１３８の容量密度は、実施例２のキャパシタ１２２と略同じ２８０μｍ/ｃｍ２である。一方、本キャパシタ１３８の耐圧は、実施例２のキャパシタ１２２の耐圧２０Ｖより高い、３０Ｖである。
【０１７１】
尚、本キャパシタ１３８の特性は、実施例３のキャパシタ１２４と特性と同じである。
【０１７２】
本実施例も、実施例３と同様、第１の絶縁層１２５（キャパシタ膜）に誘電体の薄層を挿入することによって、容量密度を殆ど減少させずに、耐圧を向上させることが可能になることを示している。
【実施例５】
【０１７３】
（１）構  成
図２３は、本実施例のキャパシタ１４０の構成を説明する断面図である。
【０１７４】
本キャパシタ１４０は、複数のキャパシタフィルム１４２，１４４,１４６を有している。これらのキャパシタフィルム１４２，１４４,１４６は積層され、両脇が、夫々、金属箔１４８によって固定されている。
【０１７５】
更に、複数のキャパシタフィルム１４２，１４４,１４６は、金属箔１４８によって両脇が固定された状態で、基板１５０の上に固定されている。基板１５０の上には、キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６を覆うように、外装ケース１５２が固定されている。
【０１７６】
ここで、金属箔１４８は、各キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６の基板を形成するアルミニウム箔１５４の側面に電気的に接続されている。そして、金属箔１４８は、基板１５０を貫通するビアホールに設けられた配線１５８によって、基板１５０の下面に設けられた第１の端子１６０に電気的に接続されている。
【０１７７】
また、後述するように、キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６の上面及び下面にはカーボン膜が設けられ、このカーボン膜の上には銀ペーストが塗布されている。更に、最下層のキャパシタフィルム１４２の下面に設けられたカーボン膜が、基板１５０の上面に設けられたパッド１６２に、銀ペースによって接着されている。
【０１７８】
更に、パッド１６２は、基板１５０を貫通するビアホールに設けられた配線１６４によって、基板１５０の下面に設けられた第２の端子１６６に電気的に接続されている。
【０１７９】
図２４は、キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６の構成を説明する断面図である。
【０１８０】
図２４に示すように、キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６は、アルミニウム箔１５４を基板として形成されている。
【０１８１】
アルミニウム箔１５４の両面には、ガスデポジッション法によって誘電体層４２が形成されている。この誘電体層４２の上には、ペースト状の導電性高分子１６８が塗布されている。更に、その上にペースト状のカーボン（カーボン膜１７０）と銀ペース１７２が、順次塗布されている。尚、銀ペース１７２は、上下のキャパシタフィルム１４２，１４４,１４６を、機械的に接着すると同時に、電気的に接続する部材である。また、銀ペース１７２は、積層された上下のキャパシタフィルムの双方に属する部材である。
【０１８２】
ここで、アルミニウム箔１５４は、キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６の下部電極１７６となる。
【０１８３】
一方、誘電体層４２の上に形成された、導電性高分子１６８、カーボン膜１７０、及び銀ペース１７２は上部電極１７４を形成し、リード線（図示せず）により接続されて電気的に一体化されている。
【０１８４】
ここで、上下に隣接するキャパシタフィルムのカーボン膜１７０は、銀ペースト１７２によって電気的に接続されている。従って、各キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６の上部電極１７４は、全て電気的に接続されて一体化している。
【０１８５】
また、キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６の下部電極１７６も、全て金属箔１４８によって、電気的に接続されて一体化している。
【０１８６】
そして、図２３を参照して説明した構造から明らかなように、電気的に一体化した、キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６下部電極１７６は、第１の端子１６０に電気的に接続されている。更に、電気的に一体化した、キャパシタフィルム１４２，１４４,１４６の上部電極１７４は、第２の端子１６６に電気的に接続されている。
【０１８７】
ここで、誘電体層４２の構成は、図１０を参照して説明した、実施例１の誘電体層４２の構成と同じである。従って、誘電体層４２の構成及び製造方法の説明は、省略する。
【０１８８】
（２）特  性
本キャパシタ１４０の特性は、表２の第２行目に、記載されている（図１３参照）。尚、容量密度は、誘電体層一層当たりに換算されている。
【０１８９】
図２３に示すように、本キャパシタ１４０では、複数のキャパシタフィルム１４２，１４４,１４６が並列に接続されている。ここで、キャパシタフィルムは、アルミニウム箔の両面に誘電体層が形成された構造体を有している。このような構造は、誘電体層が両面に形成されたアルミニウム箔を巻回した電解キャパシタに類似している。そこで、このような構造を、電解キャパシタ仕様と呼ぶこととする。
【０１９０】
本キャパシタ１４０の特性は、実施例１のキャパシタの特性と同じである（表１参照）。
【０１９１】
上述したように、本キャパシタ１４０の誘電体層と実施例１のキャパシタの誘電体層は、同じ構成を有している。このため、両キャパシタの特性が、同じになる。
【実施例６】
【０１９２】
本実施例のキャパシタの構成は、実施例５のキャパシタと略同じである。
【０１９３】
但し、本キャパシタの誘電体層の構成は、図２０を参照して説明した実施例２の誘電体層の構成と同じである。すなわち、チタン酸バリウム層（第２の絶縁層５８）が、上部電極２０とキャパシタ膜（第１の絶縁層５６）の間に設けられている。
【０１９４】
従って、本キャパシタの特性は、実施例２のキャパシタの特性と同じである（表２の第３行目参照）。
【実施例７】
【０１９５】
本実施例のキャパシタの構成は、実施例５のキャパシタと略同じである。
【０１９６】
但し、本キャパシタの誘電体層の構成は、図２１を参照して説明した実施例３の誘電体層の構成と同じである。すなわち、チタン酸バリウム層６８（第２の絶縁層５８）が、下部電極２２とキャパシタ膜（第１の絶縁層１２５）の間に設けられている。更に、チタン酸バリウム薄層（第３の絶縁層１２６）が、キャパシタ膜（第１の絶縁層１２５）の中に挿入されている。
【０１９７】
本キャパシタの特性は、表２の第４行目に記載されている。一方、化成酸化アルミニウム膜を誘電体層とする電解キャパシタの特性が、表３の第５行目に記載されている。
【０１９８】
両キャパシタの特性を比較すれば明らかなように、本キャパシタの耐圧（３０Ｖ）は、電解キャパシタの耐圧（５Ｖ）より格段に高い。また、本キャパシタの容量密度（２８０μＦ/ｃｍ２）も、電解キャパシタの容量密度（２００μＦ/ｃｍ２）より高くなっている。
【０１９９】
なお、本キャパシタの特性は、同じ構成の誘電体層を備えた、実施例３のキャパシタの特性と同じである（表１の第４行目参照）。
【実施例８】
【０２００】
本実施例のキャパシタの構成は、実施例５のキャパシタと略同じである。
【０２０１】
但し、本キャパシタの誘電体層の構成は、図２２を参照して説明した実施例３の誘電体層の構成と同じである。すなわち、チタン酸バリウム層６８（第２の絶縁層５８）が、上部電極２０とキャパシタ膜（第１の絶縁層１２５）の間に設けられている。更に、チタン酸バリウム薄層（第３の絶縁層１２６）が、キャパシタ膜（第１の絶縁層１２５）の中に挿入されている。
【０２０２】
本キャパシタの特性は、表２の第５行目に記載されている。一方、化成酸化アルミニウム膜を誘電体層とする電解キャパシタの特性が、表３の第５行目に記載されている。
【０２０３】
両キャパシタの特性を比較すれば明らかなように、本キャパシタの耐圧（３０Ｖ）は、電解キャパシタの耐圧（５Ｖ）より格段に高い。また、本キャパシタの容量密度（２８０μＦ/ｃｍ２）も、電解キャパシタの容量密度（２００μＦ/ｃｍ２）より高くなっている。
【０２０４】
なお、本キャパシタの特性は、同じ構成の誘電体層を備えた、実施例５のキャパシタの特性と同じである（表１の第５行目参照）。
【０２０５】
（比較例１）
本比較例のキャパシタの構成は、図１０を参照して説明した実施例１のキャパシタと略同じである。但し、本キャパシタの誘電体層は、第２の絶縁層５８（チタン酸バリウム層６８）を具備していない。
【０２０６】
すなわち、本比較例の誘電体層は、表面酸化処理の施されたアルミニウム粒子にチタン酸バリウム粒子を５ｖｏｌ％（体積比）添加した混合粉末を原料粉末として、ガスデポジッション法で形成された絶縁層（キャピラリ膜）だけで形成されている。
【０２０７】
本キャパシタの特性は、表３の第２行目に記載されている。
【０２０８】
表３に表すように、本キャパシタの耐圧は、３Ｖである。この耐圧は、第２の絶縁層５８（チタン酸バリウム層６８）を有する上記各実施例のキャパシタの耐圧より、著しく低い。
【０２０９】
（比較例２）
本比較例のキャパシタの構成は、図１０を参照して説明した実施例１のキャパシタと略同じである。但し、本キャパシタの誘電体層は、第１の絶縁層１２５（キャピラリ膜）と上部電極２０の間及び第１の絶縁層５６（キャピラリ膜）と下部電極２２の間の双方に、チタン酸バリウム層６８が形成されている。
【０２１０】
本キャパシタの特性は、表３の第３行目に記載されている。
【０２１１】
表３に表すように、本キャパシタの容量密度は、２００μＦ/ｃｍ２である。この耐圧は、チタン酸バリウム層（第２の絶縁層５８）を一層だけ有する上記各実施例のキャパシタの容量密度より低い。
【０２１２】
（変形例）
以上の例では、誘電体層は、アルミニウム箔の上に成膜されている。しかし、銅箔が貼付されたプリント基板の上や樹脂ビルドアップ基板内部に、ガスデポジッション法によって誘電体層を成膜して、キャパシタを形成してもよい。
【０２１３】
また、以上の例では、成膜後の誘電体層には、特段の処理は施されない。しかし、成膜後の誘電体層にレーザ照射（例えば、出力１０ＷのＣＯ２レーザもしくはＹＶＯ４レーザの照射)を施してもよい。このようなレーザ照射を施すと誘電体層が緻密化し、容量が更に向上する。
【０２１４】
また、成膜後の誘電体層に、アジピン酸アンモン水溶液中で直流電圧を印加して、１５分間の化成処理を施してもよい。このようにすると、誘電体層の表面全体に化成膜が形成されるので、耐圧が更に向上する。尚、化成処理に用いられる電圧及び処理時間は、例えば、１５Ｖ及び１５分である。
【０２１５】
また、上記各実施例では、キャピラリ膜の表面に直接、上部電極又は下部電極が形成されている。しかし、キャピラリ膜の表面を研磨してから、上部電極又は下部電極を形成してもよい。このようにすると、キャパシタの容量が大きくなる。
【０２１６】
また、以上の例では、原料粉末に含まれる導電性粒子は、アルミニウム粒子である。しかし、導電性粒子としては、チタン、タンタル、ジルコニウム、シリコン、及びマグネシウム等の弁金属の粒子であってもよい。更に、原料粉末に含まれる導電性粒子は、これらの弁金属をその成分とする合金製の粒子であってもよい。
【０２１７】
更に、これら導電体粒子を覆う誘電体としては、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、二酸化珪素、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化タンタル、酸化マグネシウム等の種々の誘電体を、用いてもよい。また、 弁金属をベースとした誘電体層でなく、 チタン酸バリウム、 チタン酸ストロンチウムなどのチタン酸系複合酸化物やジルコン酸酸化物または、 それらの固溶体など、 各種ペロブスカイト構造酸化物やビスマス層状構造酸化物、 タングステンブロンズ構造酸化物などの高誘電率材料の皮膜を用いてもよい。導体粒子の表面が自然酸化膜で覆われている場合には、自然酸化膜とこれら誘電体によって形成される２層構造の誘電体膜で、導電体粒子が覆われる。
【０２１８】
また、誘電体で覆われた導電体粒子と混合されて原料粉末となる誘電体粒子としても、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、二酸化珪素、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化タンタル、酸化マグネシウム等の種々の誘電体を、用いてもよい。また、 弁金属をベースとした誘電体層でなく、 チタン酸バリウム、 チタン酸ストロンチウムなどのチタン酸系複合酸化物やジルコン酸酸化物または、 それらの固溶体など、 各種ペロブスカイト構造酸化物やビスマス層状構造酸化物、 タングステンブロンズ構造酸化物などの高誘電率材料の皮膜を用いてもよい。
【０２１９】
これらの被覆は、 各種酸化物のゾルゲル液、 アルコキシド液を混合し、 粉末表面に噴霧法などのアトマイズ法もしくは下方からガスを供給し、 対流を起こす方法などを用いて粉末表面に液をコーティング・乾燥し、 その後、 熱処理を行い、 固化して形成するような液を用いてコーティングする方法、 スパッタやレーザアブレーションなどによる気相法などを用いることができる。
【０２２０】
尚、これら誘電体粒子の比誘電率は、上記導体粒子の酸化物の比誘電率より高いことが好ましい。例えば、上記誘電体粒子は、比誘電率が８以上の誘電体で形成されていることが好ましい。
【０２２１】
また、上記誘電体粒子の平均粒径は、上記導体粒子の平均粒径よりも小さいことが好ましい。例えば、上記誘電体粒子の平均粒径は１μｍ以下であることが好ましい。
【０２２２】
また、 キャピラリー膜の上下層いずれか、 もしくは両方に形成するチタン酸バリウム層についても、 チタン酸バリウムだけではなく、 チタン酸バリウム、 チタン酸ストロンチウムなどのチタン酸系複合酸化物やジルコン酸酸化物または、 それらの固溶体など、 各種ペロブスカイト構造酸化物やビスマス層状構造酸化物、 タングステンブロンズ構造酸化物などの高誘電率材料の皮膜を用いてもよい。
【０２２３】
また、 キャピラリー膜上下の膜形成製法は、 ガスデポジションに限定することはなく、 スパッタ、 レーザアブレーション、 蒸着、 スクリーン印刷、 ゾルゲル液コート、 アルコキシド液コート、 溶射など絶縁性膜を形成する手法を適用することができる。
【０２２４】
また、 構造に関しては、 基板上に誘電体膜(キャピラリー層+誘電体層)/金属膜を交互に形成するセラミック多層コンデンサと同じ構造の形成も可能である。なお、 形成する金属膜は、 スパッタ法、 蒸着法、 スクリーン印刷法、 ガスデポジション法などで形成する。
【符号の説明】
【０２２５】
２・・・粒子      ４・・・導体粒子      ６・・・誘電体
８・・・Ａｌ粒子      １０・・・酸化アルミニウム
１２・・・チタン酸バリウム粒子
１４・・・誘電体膜（キャピラリ）      １６・・・（キャパシタの）誘電体層
１８・・・キャパシタ      ２０・・・上部電極
２２・・・下部電極      ２４・・・酸化アルミニウム被膜
２６・・・チタン酸バリウム連続膜
２８・・・リーク電流      ３０・・・耐圧
３２・・・電流パス      ３４・・・絶縁層
３６・・・堆積膜（キャピラリ膜）
３８・・・（本発明者が検討した）キャパシタ
４０・・・実施例１のキャパシタ
４２・・・誘電体層      ４４・・・実施例１のキャパシタ本体
４６・・・第１のリード電極      ４８・・・第２のリード電極
５０・・・ケース
５４・・・導体粒子      ５６・・・第１の絶縁層
５８・・・第２の絶縁層      ６０,６２・・・第１の絶縁層の主面
６３,６４・・・第２の絶縁層の主面      ６６・・・アルミニウム箔
６８・・・チタン酸バリウム層      ７０・・・キャピラリ膜
７４,７８・・・チタン酸バリウム層に対応する等価回路
７６・・・キャピラリ膜に対応する等価回路
８０・・・微小抵抗      ８２・・・微小キャパシタ
８４・・・（チタン酸バリウム層の等価回路を形成する）キャパシタ
８６・・・ガスデポジション装置      ８８・・・成膜室
９０・・・排気装置      ９２・・・ブースターポンプ
９４・・・真空ポンプ      ９６・・・基板
９８・・・基板ホルダ      １００・・・浮遊粒子発生容器
１０１・・・浮遊粒子発生装置
１０２・・・原料粉末      １０４・・・配管
１０６・・・第１のバルブ      １０８・・・ガス供給装置
１０９・・・配管
１１０・・・第２のバルブ      １１２・・・配管
１１４・・・第３のバルブ      １１６・・・振動器
１１７・・・浮遊粒子
１１８・・・ノズル      １２０・・・構造体
１２２・・・本実施例２のキャパシタ
１２４・・・本実施例３のキャパシタ
１２５・・・第１の絶縁層
１２６・・・第３の絶縁層      １２８・・・第１のキャピラリ膜
１３０・・・第１のチタン酸バリウム薄層
１３２・・・第２のキャピラリ膜      １３４・・・第２のチタン酸バリウム薄層
１３６・・・第３のキャピラリ膜      １３８・・・実施例４のキャパシタ
１４０・・・実施例５のキャパシタ
１４２,１４４,１４６・・・キャパシタフィルム
１４８・・・金属箔      １５０・・・基板      １５２・・・外装ケース
１５４・・・アルミニウム箔      １５８・・・配線
１６０・・・第１の端子        １６２・・・パッド
１６４・・・配線      １６６・・・第２の端子
１６８・・・導電性高分子      １７０・・・カーボン
１７２・・・銀ペースト      １７４・・・上部電極
１７６・・・下部電極
【図１】
2010219479.tif 000003
【図２】
2010219479.tif 000004
【図３】
2010219479.tif 000005
【図４】
2010219479.tif 000006
【図５】
2010219479.tif 000007
【図６】
2010219479.tif 000008
【図７】
2010219479.tif 000009
【図８】
2010219479.tif 000010
【図９】
2010219479.tif 000011
【図１０】
2010219479.tif 000012
【図１１】
2010219479.tif 000013
【図１２】
2010219479.tif 000014
【図１３】
2010219479.tif 000015
【図１４】
2010219479.tif 000016
【図１５】
2010219479.tif 000017
【図１６】
2010219479.tif 000018
【図１７】
2010219479.tif 000019
【図１８】
2010219479.tif 000020
【図１９】
2010219479.tif 000021
【図２０】
2010219479.tif 000022
【図２１】
2010219479.tif 000023
【図２２】
2010219479.tif 000024
【図２３】
2010219479.tif 000025
【図２４】
2010219479.tif 000026